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水环境是人类生存环境的重要组成部分,而水污染程度影响着人们的用水需求和生活环境,甚至影响社会生产生活的开展,制约社会经济的发展。化学需氧量(以下简称COD)作为衡量水体受污染严重程度的一项重要指标,在水生态环境保护方面具有重要意义。

随着科学技术的发展,目前COD的测定方法越来越多,但主要有重铬酸盐滴定法和分光光度法2种。

1     重铬酸盐滴定法

标准《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(HJ 828-2017)的方法原理是在水样中加入已知量的重铬酸钾标准溶液,并在强酸介质下以银盐作催化剂,经沸腾回流后,以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定消解液中未被还原的重铬酸钾,从而推算出重铬酸钾的消耗量,由消耗的重铬酸钾的量计算出消耗的氧的质量浓度。

2     分光光度法

根据《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》(HJ /T 399-2007)的方法原理是 在水样中加入已知量的重铬酸钾标准溶液,在强酸介质下,以银盐做催化剂经高温消解后测定其在相应波长处的吸光度,将吸光度带入到标准曲线中换算出样品对应的化学需氧量浓度。

两种方法的利与弊

01   重铬酸盐滴定法

重现性好,抗干扰能力强,适用性更强,而其弊端也很明显如消解过程必须保持待测溶液沸腾回流120min,因此需要较长的消解时间,不适宜大批量水样检测;测定试剂的消耗量大,产生废液多;测定人员必须熟悉分析方法原理,熟练掌握基本操作过程,因此对测定人员要求较高;滴定时,控制好滴定速度,滴定速度以每秒3-4滴或8-10 ml/min 为宜,切不可成直线放下,使滴定反应不完全,接近终点时放慢速度,由蓝绿色正好变成红褐色为止。该过程通常为人工操作,因此测定结果主观因素较大,导致滴定准确度不稳定。

02 分光法

自动化程度较高,操作简单,分析速度较快,但是其取样量为3mL或2mL(由使用的比色管决定),由于样品内还原性物质分布不均匀,取样量太少会导致实验结果重现性差;抗干扰能力较差,带颜色水样和消解后的沉淀物质均会在分光时对测量结果产生较大影响。

总结

在测定较为干净、没有颜色干扰和大批量的水样时可以考虑分光法。

在测定干扰性较多、浑浊度高且COD值高的污水或工业废水时可采用滴定法。

对于检测行业来说准确度高、重现性好且强抗干扰性极其重要,所以对于成分复杂,对测定结果要求较高的水样还是以滴定法为主,但始终苦于其繁琐操作及较长的消解时间。

目前市面上已出现将滴定法按照标准步骤以自动化仪器的形式实现对水样的测定,使用者只需将所需试剂与仪器用管路连接后,将水样放入样品盘,并输入对应的样品信息点击开始,仪器就可自动完成加液、消解回流和滴定等步骤。

此举既解放了实验人员的双手,又可避免实验人员长时间暴露在有毒有害试剂的环境中,还能避免在滴定过程中人为的主观因素造成的稳定性波动。


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